logo
My_horosho_postaralis_2003_WORD

62. Визначення мін(макс) для цільової функції

Щоб знайти максимум(мінімум) для цільової функції будуємо пряму, перпендикулярну до вектора . Потім рухаючи пряму в напрямку вектора (для задачі максимізації) або в протилежному напрямі (для задачі мінімізації), знаходимо вершину багатокутника розв’язків, де цільова функція набирає екстремального значення. Після чого визначаємо координати точки, в якій цільова функція набирає максимального (мінімального) значення, і обчислюємо екстремальне значення цільової функції в цій точці.

63. Визначення розв’язку *= ( ), λ*= , ,… для стаціонарної точки для нелінійної оптимізаційної задачі.

Розглянемо метод множників Лагранжа для розв’язування задачі нелінійного програмування, що має вигляд:

(1)

за умов:

, (2)

де функції і мають бути диференційовними.

Задача (1), (2) полягає в знаходженні екстремуму функції за умов виконання обмежень .

Переходимо до задачі пошуку безумовного екстремуму.

Замінюємо цільову функцію (1) на складнішу. Ця функція називається функцією Лагранжа і має такий вигляд:

(3)

де — деякі невідомі величини, що називаються множниками Лагранжа.

Знайдемо частинні похідні і прирівняємо їх до нуля:

(4)

Друга група рівнянь системи (4) забезпечує виконання умов (2) початкової задачі нелінійного програмування.

Система (4), як правило, нелінійна.

Розв’язками її є і — стаціонарні точки. Оскільки, ці розв’язки отримані з необхідної умови екстремуму, то вони визначають максимум, мінімум задачі (1), (2) або можуть бути точками перегину (сідловими точками).

Для діагностування стаціонарних точок і визначення типу екст­ремуму необхідно перевірити виконання достатніх умов екстремуму, тобто дослідити в околі стаціонарних точок диференціали другого порядку (якщо для функцій існують другі частинні похідні і вони неперервні).

Розглянемо ознаки виду екстремуму розв’язку системи (4). Нехай стаціонарна точка має координати і .

1. Точка є точкою максимуму, якщо, починаючи з голов­ного мінору порядку (m + 1), наступні (n – m) головних мінорів матриці Н утворюють знакозмінний числовий ряд, знак першого члена якого визначається множником .

2. Точка є точкою мінімуму, якщо, починаючи з головного мінору порядку (m + 1), знак наступних (n – m) головних мінорів матриці Н визначається множником .